【2019-43期】This Week in Extracellular Vesicles
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本周hzangs在最新文献中选取了8篇分享给大家。第1篇文章对比了病人来源动脉血和静脉血来源游离miRNA和细胞外囊泡来源miRNA谱，证明在多数情况下两者无太大差别，这表明，在多数疾病情况下，我们可能不需要考虑采血位置；第2篇文章介绍了细胞外囊泡携带ARG1来抑制肿瘤免疫过程的新发现；第3篇文章思路很取巧，通过一个指导外科手术的荧光标记来示踪胶质瘤来源的细胞外囊泡，从而提出一种新的胶质瘤诊断和监测策略，感兴趣的朋友可以好好学习一下。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载1. Transcriptomic profiling of cell-free and vesicular microRNAs from matched arterial and venous sera.配对的动脉和静脉血清中的无细胞miRNA和囊泡miRNA的转录组分析。[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：31632620摘要：细胞外囊泡（EVs）在细胞间通讯中起重要的生理和病理生理作用。针对诸如心血管疾病等疾病的生物标志物研究通常集中在循环微RNA（miRNA）上，并且可能根据疾病的类型和临床常规，利用从动脉或静脉血管采样的患者标本。因此，必须测试循环的miRNA谱是否取决于相应的采样位点。我们在计划进行心脏手术的20名患者中评估了动脉和静脉无细胞miRNA谱的潜在差异。手术前，同时从患者桡动脉和颈内静脉取血。在沉淀粗制细胞外囊泡后，我们进行了小RNA测序，该测序无法使用严格的筛选标准进行差异表达分析，无法检测到显着调节的miRNA。用不太严格的标准进行分析，我们检测到了在动脉样品中略微上调的四个miRNA，其中之一可以通过逆转录实时PCR进行验证。随后在一部分初始研究人群中测试了这些发现对纯化的动脉和静脉细胞外囊泡的适用性。虽然与粗制EV样品相比，使用体积排阻色谱法进行的额外清理步骤似乎降低了总体miRNA产量，但未检测到动静脉表达差异的miRNA。无监督的聚类方法无法基于miRNA在粗制或纯化制剂中正确分类从动脉或静脉中提取的样品。粗制品的颗粒表征以及纯化的EV中的EV标志物表征导致了动脉和静脉样品的高度相似。因此，在研究差异表达的循环miRNA时，除了特定的病理情况（例如严重的肺部疾病）外，动脉血与静脉血样本不应构成混淆。对于大多数生物标志物研究，使用动脉或静脉血清EV样品均应导致miRNA表达谱上的数据高度相似。PS：这是一篇很有意义的工作。研究者尝试分析了相同个体来源的动脉血和静脉血中游离miRNA和细胞外囊泡miRNA的表达谱。研究发现，在多数情况下，两者并无明显差异。这说明，在大多数情况下，我们在实验中无论是采集动脉血还是静脉血都不会影响我们的分析结果。当然，这里可能也要注意，一些严重的肺部疾病等状态下，可能与文章结论不一致。2. Small extracellular vesicles containing arginase-1 suppress T-cell responses and promote tumor growth in ovarian carcinoma.含有精氨酸酶1的小细胞外囊泡可抑制T细胞反应并促进卵巢癌中的肿瘤生长。 [Nat Commun] IF=11.878 PMID：31278254摘要：肿瘤驱动的免疫抑制是对卵巢癌（OvCa）进行免疫治疗的主要障碍。在负责免疫抑制的各种机制中，携带精氨酸酶1（ARG1）的小细胞外小泡（EVs）成为导致肿瘤生长和从宿主免疫系统逃逸的重要因素。在这里，我们报道在OvCa患者的腹水和血浆中发现的小型EV含有ARG1。在OvCa小鼠模型中，EV可在体外和体内抑制CD4 +和CD8 + T细胞的增殖。在小鼠中，含有ARG1的EV被转运至引流淋巴结，被树突状细胞吸收并抑制抗原特异性T细胞增殖。小鼠OvCa细胞中ARG1的表达增加与精氨酸酶抑制剂可以阻止的肿瘤进展有关。总而言之，我们的研究表明，肿瘤细胞将细胞外囊泡用作运载工具，可以长距离传播并向免疫细胞传递新的代谢检查点分子ARG1，从而减轻抗肿瘤免疫反应。PS：细胞外囊泡对肿瘤免疫的调控作用。之前有研究表明细胞外囊泡可以携带PD-L1来抑制肿瘤免疫，但是肿瘤免疫过程中存在多个免疫检查点，其他的途径会不会收细胞外囊泡调控呢？这篇文章给出了一个全新的途径，作者发现细胞外囊泡可以携带ARG1到远端免疫相关细胞中，抑制肿瘤免疫反应。3. Characterization of plasma-derived protoporphyrin-IX-positive extracellular vesicles following 5-ALA use in patients with malignant glioma.恶性神经胶质瘤患者使用5-ALA后血浆衍生的原卟啉-IX阳性细胞外囊泡的特征。[EBioMedicine ] IF=6.68 PMID：31628025摘要：恶性神经胶质瘤是具有高死亡率的快速进展性脑肿瘤。用5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）进行的荧光引导手术（FGS）可对恶性组织进行荧光描绘，有助于最大程度地安全切除。基于5-ALA的荧光归因于恶性神经胶质瘤组织中荧光团原卟啉-IX（PpIX）的优先积累。另外，神经胶质瘤细胞释放携带疾病生物标志物的细胞外囊泡（EV）。本文中，我们进行了动物和人体研究，以研究5-ALA处理的神经胶质瘤细胞在体外和体内是否在循环中释放PpIX阳性EV，从而可以对其进行捕获和分析。我们使用成像流式细胞仪（IFC）来表征从5-ALA处理的神经胶质瘤细胞，携带神经胶质瘤的异种移植模型以及接受FGS的恶性神经胶质瘤患者释放的PpIX阳性EV。我们首先证明，与模拟给药的神经胶质瘤细胞相比，给予5-ALA的神经胶质瘤细胞释放的PpIX阳性EV升高了247倍。其次，我们证明了，用5-ALA给药的神经胶质瘤小鼠血浆（n = contain2）的血浆PpIX阳性EV的水平明显高于给药前的背景（p = 0.004）。最后，我们还显示，正在接受FGS的肿瘤患者（n = 4）的血浆中含有循环PpIX阳性EV，其水平明显高于给药前背景（p = 0.00009），并且信号的升高程度与肿瘤体积正相关（r 2 = 0.888）。我们的研究结果突出了基于血浆的PpIX阳性EV诊断恶性神经胶质瘤的潜力，为确认和监测肿瘤状态提供了一种新型的液体活检平台。PS：很巧妙的实验设计。使用荧光标记恶性胶质瘤是可以指导手术切除的，但是作者利用胶质瘤细胞摄取标记的特性，尝试去检测了这些胶质瘤细胞向循环系统中释放带荧光标记EV的能力，并且得到了阳性结果。最终提出，这一检测方式可以用于临床诊断和检测胶质瘤。感兴趣的可以好好学习学习。4. Degradation of tumour stromal hyaluronan by small extracellular vesicle-PH20 stimulates CD103+ dendritic cells and in combination with PD-L1 blockade boosts anti-tumour immunity.小细胞外囊泡-PH20降解肿瘤基质透明质酸可刺激CD103 +树突状细胞，与PD-L1阻断剂结合可增强抗肿瘤免疫力。[J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：31632619摘要：高度积累的透明质酸（HA）不仅提供了生理屏障，而且还支持了免疫抑制性肿瘤微环境。高分子量（HMW）-HA抑制免疫细胞的活化及其进入肿瘤组织的通路，而低分子量的oligo-HA则可能会激活树突状细胞（DC）。在本文中，我们研究了小的细胞外囊泡（EVs）-PH20透明质酸酶是否会诱导肿瘤HA降解，进而激活DC从而促进抗癌免疫反应。在我们之前的工作中得知，我们使用了带有GPI锚定的PH20透明质酸酶（Exo-PH20）的小型EV，它可以通过HA降解深入渗透到肿瘤灶中。我们发现，Exo-PH20处理成功激活了DC的成熟和迁移，特别是CD103 + DC激活了肿瘤特异性CD8 + T细胞的激活，后者共同抑制了肿瘤的生长。此外，与抗PD-L1抗体的组合提供了有效的肿瘤特异性CD8 + T细胞免疫反应，并在同基因和自发性乳腺癌模型中均引起了显着的肿瘤生长抑制作用，并且这种抗肿瘤免疫力是持久的。总之，这些结果为Exo-PH20对HA降解提供了新的见解，从而更好地了解了寡聚HA触发的对癌症的免疫反应。PS：改造或优化细胞外囊泡用于疾病治疗，这是细胞外囊泡应用的一大方向。文章使用了细胞外囊泡搭载透明质酸酶来尝试改善肿瘤组织环境，提高通透性，促进免疫细胞对肿瘤细胞的可接近性，提升肿瘤免疫效果。这一尝试取得了一定的成功。5. Circulating extracellular vesicle content reveals de novo DNA methyltransferase expression as a molecular method to predict septic shock.循环的细胞外囊泡含量揭示了从头DNA甲基转移酶的表达，作为预测败血性休克的分子方法。 [J Extracell Vesicles] IF=11 PMID：31632618摘要：细胞外囊泡（EVs）是在病理或生理条件下从细胞脱落进入循环中的含mRNA非细胞结构。DNA甲基转移酶（DNMT1，DNMT3A和DNMT3B）通过修饰DNA甲基化和改变转录来调节基因表达。败血症是导致血管功能障碍的全身性损伤，可导致休克和死亡。我们分析了ICU患者血浆的循环EV值，定义为从1mL血浆中以21,000xg分离的颗粒，以及DNMTs mRNA含量作为败血性休克的预后标志物。与来自脓毒症或无败血症的危重患者的血浆相比，败血性休克患者的血浆每毫升含有更多的EV，更多的DNMT mRNA。EV-DNMT1（维持甲基化）与EV-DNMT3A + DNMT3B（从头甲基化）表达与严重程度高度相关，败血性休克患者的EV携带的总DNMT mRNA数量更多，而DNMT3A + DNMT3B的mRNA数量多于对照。总血浆EV也与败血症的严重程度相关。EV-DNMT mRNA负载与总血浆EV数量结合可能是诊断ICU入院后败血症性休克的新颖方法，并提供机会更精确地标准干预疗法或其他靶向干预措施，以调节EV释放和/或特定DNMT活动。PS：疾病标志物的研究报道。文章通过研究血液EV数量及RNA成分来寻找败血症的新指标。研究发现，败血症患者的血浆EV数量会上升，并且DNMT mRNA的水平也会提高。6. Nanoscale delivery systems for microRNAs in cancer therapy.[Cell Mol Life Sci] IF=7.014 PMID：31637450摘要：随着关于miRNA在致癌中作用的研究进展，人们对其用于抗癌治疗递送策略产生了浓厚的兴趣。这个问题的答案可能来自脂质体，外泌体，聚合物，树枝状聚合物，介孔二氧化硅纳米颗粒，量子点和金属基纳米颗粒等纳米颗粒的世界，这些纳米颗粒已被证明是包括miRNAs在内的许多生物分子的通用且有价值的载体。miRNA调节的另一个一般方案是抑制癌基因miRNA表达和恢复肿瘤抑制性miRNA表达。还提出了多种miRNA或miRNA与化学疗法或小分子组合的联合递送策略。本综述介绍了基于纳米粒子相关策略的miRNA递送的最新进展。PS：一篇综述文章，主要介绍了肿瘤治疗相关的miRNA的纳米递送载体设计策略以及目前的进展。细胞外囊泡作为miRNA的纳米载体是目前研究比较火热的领域。这篇文章有所涉及，同时也给大家提供了其他纳米载体的思路，对于我们开发细胞外囊泡作为药载具有一定的指导意义。7. Exosome-Guided Phenotypic Switch of M1 to M2 Macrophages for Cutaneous Wound Healing.外泌体引导巨噬细胞从M1到M2的表型转换在皮肤伤口愈合过程中发挥作用。 [Adv Sci (Weinh)] IF=15.804 PMID：31637157摘要：巨噬细胞（Mϕ）通过协调炎症，增生和血管生成过程，对伤口愈合起到关键作用。从促炎性M1到抗炎性M2占主导地位的Mϕs的适当转换可加速伤口愈合过程，从而带来良好的伤口护理效果。在此，提出了一种利用外泌体指导的细胞重编程技术，可以将M1直接转化为M2 Mϕ，从而有效地进行伤口处理。研究表明，M2 Mϕ衍生的外泌体（M2-Exo）在体外诱导M1完全转化为M2 Mϕs。重新编程的M2Mϕ分别打开和关闭精氨酸酶（M2标记）和iNOS（M1标记），并表现出M2 Mϕ独特的表型和功能特征。M2-Exo不仅具有M +重编程因子，而且具有促进伤口修复的各种细胞因子和生长因子。皮下注射M2-Exo到伤口边缘后，M1和M2 Mϕs的局部种群分别显着减少和增加，表明外泌体成功的引导M1向M2 Mϕ极化的转换。M1在伤口部位向M2 Mϕs的直接转化通过增强血管生成，重新上皮形成和胶原蛋白沉积来加速伤口愈合。具有优异的细胞重编程能力和先天生物相容性的外泌体诱导的巨噬细胞的表型转换，通过调节促炎和消炎Mϕ之间的平衡，可以成为治疗各种炎症相关疾病的有前途的治疗方法。PS：外泌体具有一定的细胞分化或重编程诱导能力，这是之前的研究已经证明的功能。这篇文章则利用了这一过程，并证明了M2型巨噬细胞来源的外泌体可以通过诱导巨噬细胞从M1型向M2型转换。并且这一作用可以在皮肤损伤治疗过程中，利用外源外泌体的注射来发挥作用，从而促进皮肤损伤修复。8. Long Noncoding RNA-Enriched Vesicles Secreted by Hypoxic Cardiomyocytes Drive Cardiac Fibrosis.缺氧心肌细胞分泌的长链非编码RNA富集的囊泡驱动心脏纤维化。 [Mol Ther Nucleic Acids] IF=5.919 PMID：31634682摘要：长链非编码RNA（lncRNA）具有作为心血管疾病的新型治疗靶标的潜力，但缺乏有关心脏中细胞间lncRNA穿梭机制的详细信息。在这里，我们报告了心肌缺血背景下心肌细胞和成纤维细胞之间的一种重要的新型交互作用，这种交互作用是由富含lncRNA的细胞外囊泡（EV）的转移介导的。lncRNA谱分析确定了两种对缺氧敏感的lncRNA：在小型EV中主要发现ENSMUST00000122745，而在体外和体内，lncRNA Neat1在大型EV中富集。囊泡被成纤维细胞吸收，触发了促纤维化相关基因的表达。此外，lncRNA Neat1在基础条件下受P53转录调控，在缺氧条件下受HIF2A调控。在体外和体内进一步阐明了Neat1的功能。体外对Neat1的沉默显示，Neat1对于成纤维细胞和心肌细胞存活以及影响成纤维细胞功能（减少的迁移能力，停滞的细胞周期和减少的纤维化基因表达）是必不可少的。具有转化意义的是，Neat1在体内的遗传损失导致心肌梗塞后心脏功能受损，从而突出了其临床转化相关性。PS：细胞外囊泡中的长链非编码RNA在最近的研究报道中逐渐多起来了。目前认为长链RNA在细胞外囊泡中的含量相对来说还是比较少的，但是这并不影响其发挥特定的功能，想研究细胞外囊泡RNA又不想拘泥于miRNA的朋友们可以尝试一下。为了保证群内部的交流信息的可靠性，避免软广告等可能影响大家科研思路的事件发生，该qq群采取实名制度。请实名入群。谢谢大家配合。QQ群号：450453711 加群验证消息请注明 ：姓名+单位。今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！
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